раствор для изготовления полых стеклянных микросфер
Классы МПК: | C03B8/02 жидкофазными способами |
Автор(ы): | Медведев Е.Ф., Илюшечкин Б.Н. |
Патентообладатель(и): | Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-07-14 публикация патента:
30.04.1995 |
Использование: для изготовления микроизделий, применяемых для исследования в лазерной термоядерном синтезе. Сущность изобретения: раствор изготовления полых стеклянных микросфер содержит, мас.%: борная кислота БФ H3BO3 7,46 - 7,82, гидроксид натрия БФ NаОН 25,43 - 26,59, гидроксид калия БФ КОН 10,01 - 01,36, углекислый литий БФ Zi2CO3 0,25 - 0,74, оксид европия III БФ Eu2O3 0,7 - 4,0, 2-окси-1,2,3-пропантрикарбоновая кислота БФ C6H8O7 3,90 - 22,30, карбамид БФ (NH2)2CO 1,0 - 2,9, триммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты БФ C22H11O7(NH4)3 0,6 - 3,5, кремниевая кислота БФ H2SiO3 остальное. Раствор разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,1
103кг/м3. Жизнеспособность раствора 0,25 - 30 ч. 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/183.gif)
Формула изобретения
РАСТВОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР для лазерного термоядерного синтеза по жидкофазному методу, включающий H2SiO3, H3BO3, NaOH, KOH и соединение лития, отличающийся тем, что он дополнительно содержит Eu2O3, C6H8O7, C22H11O7(NH4)3 и (NH2)2CO, а в качестве соединения лития Li2CO3 при следующем соотношении компонентов, мас. H3BO3 7,46 7,82NaOH 25,43 26,59
KOH 10,01 10,36
Li2CO3 0,25 0,74
Eu2O3 0,70 4,00
C6H8O7 3,90 22,30
C22H11O7(NH4)3 0,60 3,50
(NH2)2CO 1,00 2,90
H2SiO3 Остальное
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии стекла, конкретно к составам рабочих растворов, используемых в жидкофазном методе производства стеклоизделий, и может быть использовано для изготовления полых стеклянных микросфер, применяемых в диагностических экспериментах гамма-фона при излучении медленных нейтронов в лазерном термоядерном синтезе (ЛТС). Известны составы растворов для изготовления стеклянных микросфер по жидкофазному методу, содержащие кремний, бор, натрий, калий, литий или их соединения, а также агент-газообразователь, в частности карбамид [1]Однако известные составы непригодны для изготовления стеклянных микросфер, используемых для диагностических исследований в экспериментах по ЛТС, поскольку в них не предусмотрен агент свидетель радиоактивного фона и составы с таким компонентом не обладают высокой жизнеспособностью, что является нежелательным в условиях серийного производства. Наиболее близким к предлагаемому является известный состав для изготовления стеклянных микросфер по жидкофазному методу, содержащий H3BO3, H2SiO3, NaOH, KOH и борат лития. Недостатком этого состава является отсутствие компонента, способствующего равномерному распределению агента свидетеля радиоактивного фона и невысокая жизнеспособность раствора в условиях длительного хранения [2]
Техническим результатом изобретения является однородность распределения диагностического элемента в материале оболочек микросфер, а также обеспечение высокой жизнеспособности рабочего раствора в процессе его хранения. Предлагаемый раствор для изготовления полых стеклянных микросфер имеет следующий состав, мас. H3BO3 7,46-7,82 NaOH 25,43-26,59 KOH 10,01-10,36 Li2CO3 0,25-0,74 Eu2O3 0,70-4,0 C6H8O7 3,90-22,30 C22H11O7(NH4)3 0,6-3,5 (NH2)2CO 1,0-2,9 H2SiO3 Остальное
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Приготовление рабочего раствора начинают с растворения гидроксида натрия и приведения его во взаимодействие с кремниевой кислотой в виде водной суспензии порошкообразного реагента. Затем готовят растворы борной кислоты, углекислого лития и гидроксида калия. Отдельно готовят раствор карбамида. Затем мелкокристаллический порошок 2-окси-1,2,3-пропантрикарбоновой кислоты растворяют в воде и вносят в него порошкообразный оксид европия (III), перемешивают раствор при нагревании. После этого при перемешивании к раствору силиката натрия добавляют раствор боратов калия и лития, затем раствор карбамида и в конце добавляют раствор комплексного соединения европия (III) с 2-окси-1,2,3-пропантрикарбоновой кислотой. Плотность рабочего раствора должна соответствовать 1,1
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/729.gif)
Диаметр микро- сфер D, мкм 100-200
Толщина обо- лочек d, мкм 0,5-3,0
Газовая про-
ницаемость К,
моль.м (м2
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/729.gif)
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/729.gif)
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/729.gif)
Разнотол-
щинность оболочек
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033032/916.gif)
Изготовление полых стеклянных микросфер для диагностических исследований в ЛТС осуществляют по жидкофазному методу в электропечи вертикального типа с переменным температурным режимом и продувкой канала печи воздухом при избыточном давлении в направлении движения изделий, формируемых из раствора, получаемого смешением растворов указанных выше компонентов при заданном соотношении. Раствор разбавляют водой до плотности 1,1
![раствор для изготовления полых стеклянных микросфер, патент № 2033978](/images/patents/440/2033016/729.gif)
Класс C03B8/02 жидкофазными способами